一、概述
發(fā)生爐煤氣流量計是在傳統(tǒng)靶式流量計的基礎上,隨著新型傳感器、微電子技術的發(fā)展研制開發(fā)成的新型電容力感應式流量計,它既有孔板、渦街等流量計無可動部件的特點,同時又具有很高的靈敏度、與容積式流量計相媲美的準確度,量程范圍寬。 采用芯片級的電容式力傳感器、高效的抗過載結構設計是該新型產(chǎn)品真正實現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定性的關鍵核心,加之其*的抗干擾、抗雜質性能,除能替代常規(guī)流量所能測量的流量計量問題,尤其在高粘度、臟污介質、易凝易堵、高溫、低溫、強腐蝕等流量計量困難的工況中具有很好的適應性,廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、制藥、環(huán)保、食品等領域。
● 適用管徑范圍寬:Φ10~Φ2000至更大;
● 適用溫度范圍廣:-196°C ~ 500°C;
● 適用高/低壓力工況:0~42MPa;
● 適用各種介質:氣體、液體(包括高粘度液體、漿體)、蒸汽;
● 適用于低流速介質,其可測量zui低流速為0.08m/s。
二、原理及特性
1、結構
發(fā)生爐煤氣流量計主要由測量管(外殼)、新型電容
力傳感器、阻流件、積算顯示和輸出部分組成。
2、工作原理
當介質在測量管中流動時,因其自身的動能通過阻流件(靶)時而產(chǎn)生的壓差,并對阻流件有一作用力,其作用力的大小與介質流速的平方成正比,其數(shù)學方式表達如下:
F=CdAρ·V2/2
式中:F ——阻流件所受的作用力(kg)
Cd——物體阻力系數(shù)
A ——阻流件對測量管軸向投影面積(mm2)
ρ ——工況下介質密度(kg/m3)
v ——介質在測量管中的平均流速(m/s)
阻流件(靶)接受的作用力F,經(jīng)剛性連接的傳遞件(測桿)傳至電容力傳感器,電容力傳感器產(chǎn)生電壓信號輸出:
V=KF
式中:
V——電容力傳感器輸出的電壓(mV), K——比例常數(shù), F——阻流件(靶)所受的作用力(kg)
由此,此電壓信號經(jīng)前置放大、AD轉換及計算機處理后,即可得到相應的瞬時流量和累積總量,其工作原理見示意圖:
3、產(chǎn)品特點
·整臺儀表結構堅固無可動部件,拆卸方便;
·可選用多種防腐及耐高低溫材質(如哈氏合金,鈦等);
·整機可做成全密封*(焊接形式),無任何泄漏點,可耐42MPa高壓;
·壓力損失小,僅為標準孔板的1/2△P左右;
·抗干擾,抗雜質能力特強;
·儀表內設自檢程序,故障現(xiàn)象一目了然;
·傳感器不與被測介質接觸,不存在零部件磨損,使用安全可靠;
·可就地采用干式標定方法,即采用砝碼掛重法。單鍵操作可完成標定;
·具有多種安裝方式供選擇,如選擇在線插入式,安裝費用低;
·具有一體化溫度、壓力補償,直接輸出質量或標方;
·具有可選小信號切除、非線性修正、濾波時間可選擇;
·能準確測量各種常溫、高溫500度、低溫-200度工況下的氣體、液體流量;
·計量準確,精度可達到0.2%;
·重復性好,一般為0.05%~0.08%,測量快速;
·可根據(jù)實際需要更換阻流件(靶片)而改變量程;
·低功耗電池現(xiàn)場顯示,能在線直讀示值,顯示屏可同時讀取瞬時和累積流量及百分比棒圖;
·安裝簡單方便,極易維護;
·多種輸出形式,能遠傳各種參數(shù);
·抗震動性強,一定范圍內可測脈動流。
三、技術參數(shù)
1、技術參數(shù)表
被測介質 | 液體;氣體;蒸汽 | |||||
公稱直徑 | 法蘭式15~500mm | 夾裝式15~500mm | 插入式65~5000mm | |||
公稱壓力 | 0.6~42MPa | 0.6~42MPa | 0.6~42MPa | |||
介質溫度 | -200℃~+500℃或更高溫度 | |||||
精 確 度 | ±0.2% | ±0.5% | ±1.0% | ±1.5% | ||
范 圍 度 | 1:3(液體) | 1:8(液體、氣體) | 1:15(液體、氣體) | 1:12(蒸汽) | ||
補償形式 | 溫度補償;壓力補償 | |||||
重 復 性 | 0.05%~0.08% | |||||
供電電源 | 機內自備鋰電池(3.6V);外供電源24VDC | |||||
輸出形式 | 現(xiàn)場顯示;4~20mA二線制;脈沖0~5V;RS485/RS232;GPRS無線遠傳;HART | |||||
測量管材料 | 碳鋼;不銹鋼;亦可按用戶要求協(xié)商提供 | |||||
防爆標志 | 本安型(ExiaIICT4); 隔爆型(ExdIICT4) | |||||
防護等級 | IP65;IP67 | |||||
法蘭規(guī)格 | 流量計連接法蘭規(guī)格執(zhí)行GB/T系列標準,也可以根據(jù)用戶要求特殊加工。 |
2、典型應用
氣體類:煤氣、空氣、氫氣、天然氣、氮氣、液化石油氣、過氧化氫、煙道氣、甲烷、丁烷、氯氣等。
液體類:重油、石蠟、瀝青、硫酸、食用油、渣油、丙酮、柴油、礦井水、洗滌劑、醬油、汽油、硅油、 糖漿、溶劑 、香水、海水、航空煤油、皂酮水、葡萄糖、菜油酸、鹽水、漿糊、墨水、冷卻劑、乙二醇、礦物油 、液態(tài)糖、鹽酸、汽車涂料、樹脂、牛油、菜油、液氧、洗發(fā)液、牙膏、凝膠、燃油、牛奶、漂白劑、調節(jié)劑、蘇打、添加劑、清洗劑、堿性、氨、船用油、化學試劑、煤油、甘油、染料、水、硝酸 、高沸點有機溶液、豬油、酒精、油、乙烯、聚丙烯、甲笨等。
蒸汽類:過熱蒸汽、飽和蒸汽。
3、流量計顯示屏幕內容
四、流量計選型表
1、流量計選型表
ABGY - | 0000 0 0 0 0 0 0 0 0 | ||||||||||||||||||||||||||||||
煤氣流量計 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||
| 代號 | 公稱通徑 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 0010 | DN10 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 0100 | DN100 | |||||||||||||||||||||||||||||
| …… |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 5000 | DN5000 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 代號 | 連接方式 | |||||||||||||||||||||||||||||
| F | 法蘭管道式 | C | 插入式 | D | 對夾式 | U | 在線拆裝式 | L | 錐管螺紋式 | E | 其他 | |||||||||||||||||||
| 代號 | 介質類型 | |||||||||||||||||||||||||||||
| L | 液體 | G | 氣體 | S | 蒸汽 | |||||||||||||||||||||||||
| 代號 | 壓力等級 | |||||||||||||||||||||||||||||
| A | 0.6 Mpa | E | 2.5 Mpa | I | 10 Mpa | M | 20Mpa | |||||||||||||||||||||||
| B | 1.0 Mpa | F | 4.0 Mpa | J | 11 Mpa | N | 25 Mpa | |||||||||||||||||||||||
| C | 1.6 Mpa | G | 5.0 Mpa | K | 15 Mpa | O | 26 Mpa | |||||||||||||||||||||||
| D | 2.0 Mpa | H | 6.3 Mpa | L | 16 Mpa | P | 42 Mpa | |||||||||||||||||||||||
| 代號 | 介質溫度 | |||||||||||||||||||||||||||||
| C | -20 ~ 80°C (常溫) | |||||||||||||||||||||||||||||
| Z | 80~ 200°C (中溫) | |||||||||||||||||||||||||||||
| G | 200~450°C (高溫) | |||||||||||||||||||||||||||||
| D | -200~-20°C (低溫) | |||||||||||||||||||||||||||||
| 代號 | 輸出形式 | |||||||||||||||||||||||||||||
| P | 脈沖輸出 | H | HART協(xié)議 | |||||||||||||||||||||||||||
| I | 4~20mA | K | 開關量輸出 | |||||||||||||||||||||||||||
| R | 通訊輸出 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 代號 | 防爆標識 | |||||||||||||||||||||||||||||
| A | 本安型 | D | 隔爆型 | |||||||||||||||||||||||||||
| 代號 | 殼體材質 | |||||||||||||||||||||||||||||
| C | 碳鋼 | |||||||||||||||||||||||||||||
| S | 304不銹鋼 | |||||||||||||||||||||||||||||
| T | 316L | |||||||||||||||||||||||||||||
| 代號 | 傳感器材質 | |||||||||||||||||||||||||||||
| H | 哈氏合金 | |||||||||||||||||||||||||||||
| T | 鈦 | |||||||||||||||||||||||||||||
| S | 304不銹鋼 | |||||||||||||||||||||||||||||
| E | 特定材料 |
四、測量范圍選擇
1、標準水流量測量范圍表
公稱口徑DN(mm) | 流量計測量范圍(m3/h) | 靶徑比范圍 | zui大壓降(kPa) |
15 | 0.1~3 | 0.8~0.5 | 75.53 |
20 | 0.17~5 | 0.8~0.5 | 55.12 |
25 | 0.3~9 | 0.8~0.4 | 34.45 |
32 | 0.5~14 | 0.8~0.3 | 24.12 |
40 | 1.0~24 | 0.8~0.3 | 17.23 |
50 | 1.5~40 | 0.8~0.3 | 6.89 |
65 | 2.5~60 | 0.7~0.35 | 5.51 |
80 | 3.5~90 | 0.7~0.35 | 4.31 |
100 | 5~140 | 0.7~0.3 | 2.76 |
125 | 6~200 | 0.7~0.3 | 2.07 |
150 | 10~300 | 0.6~0.25 | 1.38 |
200 | 18~560 | 0.6~0.25 | 0.89 |
250 | 25~800 | 0.5~0.25 | 0.56 |
300 | 40~1200 | 0.5~0.2 | 0.35 |
350 | 50~1500 | 0.5~0.2 | 0.10 |
400 | 65~2000 | 0.5~0.2 | 0.07 |
450 | 90~2600 | 0.4~0.2 | 0.06 |
500 | 110~3300 | 0.4~0.2 | 0.05 |
550 | 140~4100 | 0.35~0.2 | 0.04 |
600 | 170~5000 | 0.3~0.15 | 0.03 |
700 | 230~6800 | 0.3~0.15 | 0.011 |
800 | 300~9000 | 0.3~0.15 | 0.0083 |
900 | 370~11000 | 0.3~0.15 | 0.0062 |
1000 | 470~14000 | 0.2~0.1 | 0.0055 |
1100 | 560~16000 | 0.2~0.1 | 0.0041 |
1200 | 670~20000 | 0.2~0.1 | 0.0034 |
1300 | 780~23000 | 0.2~0.1 | 0.0028 |
1400 | 900~27000 | 0.2~0.1 | 0.0018 |
1500 | 1050~31000 | 0.2~0.1 | 0.0016 |
1600 | 1200~32500 | 0.2~0.1 | 0.0014 |
1700 | 1350~36500 | 0.2~0.1 | 0.0012 |
1800 | 1510~40800 | 0.2~0.1 | 0.0011 |
1900 | 1680~45500 | 0.2~0.1 | 0.0010 |
2000 | 1850~50000 | 0.2~0.1 | 0.0009 |
2100 | 1980~55800 | 0.2~0.1 | 0.0008 |
注:實際壓降=(實際流量/滿量程流量)2×滿量程zui大壓降。
2、選型計算
LE1發(fā)生爐煤氣流量計的選型需經(jīng)過計算,把實際流量轉換成等量的標準流量,然后再按選型表選擇合適口徑及型號。計算公式如下:
液體介質:
氣體介質:
qO——標準水的流量(m3/h)
QO——標準干空氣流量(Nm3/h)
q1——實際液體介質滿量程流量(m3/h)
Q1——實際氣體介質標態(tài)滿量程流量(m3/h)
ρo——標準狀態(tài)水的密度
ρN——標準狀態(tài)干空氣密度
ρ——實際介質密度
標準條件指:
標準狀態(tài)壓力:Po=101.325kPa(絕) 標準狀態(tài)溫度:to=20℃
標準狀態(tài)空氣密度:ρ空氣= 1.293kg/m3 標準狀態(tài)水密度: ρ水 =999.8kg/m3
六、外形及尺寸
1、法蘭管道式
- 夾持式
- 插入式
連接法蘭規(guī)格
a、法蘭規(guī)格:公稱壓力0.6MPa~42.0MPa;
b、法蘭尺寸主要采用國家標準GB/T系列,并可采用化工行業(yè)標準HG系列、機械行業(yè)標準JB/T系列,也可協(xié)商提供按照客戶要求的法蘭。
七、儀表輸出及連線
1、儀表輸出形式
a、電流輸出:4~20mA;電源:10-32VDC,二線制;
b、脈沖輸出:0~1000Hz ;內阻1000歐 ;電源:10-32VDC;10mA;
c、RS232/RS485 接口 ;電源:10-32VDC;10mA;
d、HART協(xié)議;
e、報警開關量輸出250VAC/3A;
f、GPRS無線遠傳。
- 電流輸出特性
流量計安裝
1、安裝方式
a、常溫型、低溫型、高溫型流量計視不同工況采用水平、垂直或倒置式安裝(以出廠校驗單為準);
b、介質工作溫度在+300度以上時,用戶應對流量計殼體采取隔熱措施防止熱輻射損壞表頭(表頭工作溫度為-30至+70度),同理工作溫度-100度以下的介質,也要采取防凍措施;
c、為保證流量計準確計量,要求設置前后直管段;
d、為保證流量計在檢查及更換時不影響系統(tǒng)工作,應盡量設置旁通閥(3)及切斷閥(1、2);
e、因工藝需要可采用垂直安裝,被測介質流向可由下至上,也可由上至下,但訂購時應向供貨方說明;
f、流量計口徑與相連的管道口徑尺寸盡量相同,以減少流動干擾,造成計量誤差;
j、流量計殼體必須可靠接地,若無接地條件應向廠方說明。
1、2 、3 分別為前后閥和旁通閥;4 為流量計,L≥10D 和L≥5D分別為前后直管段長度,D為管道公稱直徑。
注意:流量計安裝應前后直管段長度。
2、危險場所的安裝
危險場所必須使用防爆型流量計,LE1型發(fā)生爐煤氣流量計經(jīng)國家防爆電氣產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗中心(CQST)檢驗,符合GB3836.1-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第1部分:通用要求》,GB3836.2-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第2部分:隔爆型“d”》及GB3836.4-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第4部分:本質安全型“i”》標準規(guī)定的要求,產(chǎn)品防爆標志為ExdIICT4、ExiaIICT4。
3、工作環(huán)境
a、大氣壓:86~l06kPa;
b、周圍環(huán)境溫度:-20℃~+60℃(8℉~l40℉);
c、周圍環(huán)境相對濕度:≤95% RH(+25℃);
d、隔爆型流量計可適用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC級T1~T4組爆炸性氣體混合物的1區(qū)、2區(qū)的危險場所;
e、本安型流量計可適用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC級T1~T4組爆炸性氣體混合物的0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)的危險場所。